浸出槽,指在常压和低于373K温度下实现浸出作业的液固反应器。在有色金属提取冶金中应用较广泛的浸出槽主要有渗滤槽、压缩空气搅拌槽、机械搅拌槽、空气与机械联合搅拌槽及卡迈尔塔。浸出槽的选用,主要考虑被浸出物料的特性、规模、能耗等因素。
简介
浸出槽是浸出的重要设备,浸出槽的容积一般为50~100m3,目前趋向大型化,120~ 400m3的大型槽已在工业上应用。浸出槽分为机械搅拌槽和空气搅拌槽,机械搅拌槽借助动力驱动螺旋桨来搅拌矿浆,空气搅拌槽则是借助压缩空气来搅拌矿浆。
槽体通常用混凝土或钢板制成,内衬耐酸材料,如铅皮、瓷砖、环氧玻璃钢等。实践证明,采用空气搅拌时,设备结构较简单,防腐易解决,但动力消耗大,机械搅拌则设备结构较复杂,但动力消耗不到前者的1/2。
立式
机械搅拌罐是锌湿法冶炼浸出生产过程中应用最广泛的搅拌罐类型,该种设备可在常压下操作,也可在加压的情况下操作,这种中小型搅拌罐已在国内标准化,可进行系列生产。立式机械搅拌罐由搅拌装置、罐体及搅拌附件三部分组成。具体结构如图《立式机械搅拌罐》所示。锌焙砂浸出大型搅拌罐的罐体多采用混凝土捣制外壳,内衬
防腐材料如
环氧玻璃钢、耐酸瓷砖(或板)等。
类别
渗滤槽
小型渗滤槽可用金属制造,根据浸出介质的种类,衬以不同的防腐蚀材料。大型渗滤槽则用
钢筋混凝土制成,内壁衬以铅皮、玻璃钢、辉绿岩板或瓷砖等耐腐蚀材料。渗滤槽的多孔假底覆盖棕榈网、竹蔑垫或滤布。浸出过程中,通常将数槽排列,以便能采用逆流浸出体系;新的固体加入最后的槽内,稀溶液则加入到第一个槽中,然后依次地从一个槽泵向另一个槽。槽数愈多,浸出效率愈高,但所费时间较长。浸出槽亦可依高低排列,使液体由重力自行流动,节省用泵。通常使用的渗滤槽的矿石容量为12000t。
渗滤槽最适用于处理多孔及砂质物料,而不适用于处理被压实成无渗透性的块料。保证物料具有良好渗滤作用的首要因素,是物料粒度的均一性而不是其实际的大小。固体物料粒度不一时,小颗粒就会填塞大颗粒的空隙,使溶液穿过床层的速度变慢或者形成沟流,影响浸出效率。渗滤槽的结构简单,应用于浸出过程时溶剂消耗和动力消耗都少,并可以省去价格昂贵的浓密机或过滤机,但它占地面积大,浸出周期长。
压缩空气搅拌槽
以压缩空气为动力将固体物料搅动的圆柱形浸出反应器。所谓帕丘卡槽即为一种典型的压缩空气搅拌槽。槽内设有一两端开口的中心垂直管,压缩空气由另一根管导入。当槽子装入矿浆后,压缩空气经由导管进入槽内,引起物料由中心管上升,并由外部环形空间下降而循环,使固体物料得以保持悬浮状态。这种槽适用于细磨固体物料的浸出,可用木材或钢板制造。常用的是一种带有60度圆锥形底的圆柱形槽,直径一般为3~6m,高13~15m,内衬适当的防腐材料,如
橡胶、
玻璃钢、耐酸瓷砖、辉绿岩板等。空气压力为0.142~0.214MPa。空气搅拌槽的结构简单,容易防腐,无传动机械,维修方便。中国株洲冶炼厂湿法炼锌浸出锌焙砂就是使用这种类型的浸出槽,矿浆用压缩空气排出,槽的容积为100m3。
机械搅拌槽
用叶桨作为搅拌器,通过电动机及传动机构带动,使固体物料搅动起来在浸出剂中保持悬浮状态的浸出反应器。搅拌器的形式有桨叶式、螺旋桨叶式、双桨叶式、透平桨叶式,转数90~310r/min,搅拌器功率2.8~13kw。机械搅拌槽搅拌激烈,动力消耗较空气搅拌槽小,但对搅拌器的耐磨、防腐要求严格。它适用于细磨固体物料的浸出,通常在小型浸出工厂中使用。
联合搅拌槽
装有道尔型搅拌机(Dorragitator)的浸出反应器。这种搅拌槽带有一个底部开口中空管的圆形平底槽,压缩空气由槽中的空管导入。这个中空管也作为两个搅拌臂的中轴,一个臂在顶部,另一个臂在底部。底部的臂上装有搅拌杷,将沉降的物料刮向中空管,使物料能被压缩气提升,而上臂则协助分散水相,是矿浆混合均匀。转数为1~4 r/min.这种搅拌槽的动力消耗少,容积大,尤其适宜用于浸出过程需有氧的金银矿氰化法浸出以及铀矿的浸出。槽内可以装设加热蛇形管。
卡迈尔塔
卡迈尔塔(Kartourcolumn) 矿浆连续地向下流动和溶液向上流动、浸出和固液分离同时进行的柱形反应器。用加入絮凝剂和纤维质的办法使矿浆稳定。这种塔用于金矿浸出,可强化氰化过程,而且把全部浸出和液固分离步骤放在一个塔内进行,简化了过程和设备。处理矿石的粒度从-3.5mm至40μm,能显著节省磨矿费用。卡迈尔塔法比堆浸的金属回收率高,允许处理较细的矿石,更适用于山区,并可在寒冷地区常年运转,该塔内直径一般为5m,高30m。